具有不同横截面的平行粒子的双轴向列相和近晶相

我们计算了由五种具有不同横截面的双轴粒子组成的单组分流体的相图。主粒子轴的方向在空间中是固定的，而第二轴允许自由旋转。我们基于基本度量理论构建了自由能密度泛函，以研究具有单轴、双轴和四重对称性的向列相和近晶相的相对稳定性。通过对密度泛函的最小化，我们研究了双轴粒子的相行为随横截面几何形状的变化。对于粒子横截面长宽比的低值，我们获得了具有四重对称性的近晶相，尽管如我们的蒙特卡洛 (MC) 模拟研究所指出的那样，其相对于晶体是亚稳态的。对于大粒子长宽比，类比于先前的工作 [Phys. Chem. Chem. Phys. 5, 3700 (2003)]，我们发现了一个四相点，其中对应于不同对称性相之间相变的四条旋节线在此交汇。该点的位置对粒子横截面非常敏感，这表明优化粒子几何形状可能是设计胶体粒子的有用准则，以提高双轴向列相相对于其他具有空间有序的竞争相的稳定性。